智慧之光下的未来战场

膨胀珠

导弹是如何是千里之外精确命中目标的?


越来越“小”的“矛盾”争锋


在这个按按电钮就可以用武器毁灭人类多次的时代，如何防止对方的导弹打到自己的国土，如何让自己的导弹能够准确地落在目标上，成为有核国家确保和平威慑力的“核心竞争力”。





进攻一方正绞尽脑汁想着如何把导弹打得更准。


说起来很简单，但对于精密加工工艺不发达的过去来说，最终的结果就是误差巨大：20世纪五六十年代的洲际导弹，命中精度误差在5000米以内部可以算“正常”。


体积巨大(直径达到1米多)的早期洲际导弹弹载计算机，运算力低下，排线密密麻麻，故障率非常高，运算存储空间不到2KB，为了防止电磁辐射干扰存储，还有很厚的屏蔽层。


后来有人尝试“捷联”制导，利用弹体传感器和计算机结合，计算导弹飞行微积分方程，从而达到制导目的。但是，十几个误差系数涉及计算方程多达50个以上，涉及范围广，从参数和坐标转换到六自由度空间位置与角度矢量的计算、与地球自转的偏移量换算等等，当时的计算机实在难以胜任。于是还得通过科学家简化计算方程后，再由技艺高超的程序员写成简化到不行的程序，放入结构复杂、体积巨大、故障率非常高的计算机中执行。


较为先进的“民兵3”导弹的计算机已经采用了一些初级规模集成电路技术和数据传输技术，从旧磁芯存储转为集成电路存储(尽管内存仅有4KB)，弹载计算机体积大大缩小，仅有上一代计算机的三分之一大小。


20世纪70年代以后，随着大规模集成电路特别是先进的制程工艺在民用领域得到发展，这一技术才使得新一代弹道导弹开始采用捷联惯性制导体制：不仅可以将导弹的计算机计算能力提高，体积更小，而且民用领域先进的电磁兼容、大带宽数据总线等等技术思想也得到了移植应用。


现在的洲际导弹命中率在高性能弹载计算机、与C31系统、GPS系统结合的数据网络帮助下，精度已经达到了100米以内，甚至达到了可以不装核弹头，依靠纯金属弹头的巨大动能摧毁目标的精度要求。


美国第一套导弹防御计算机系统


1954年，由IBM提供硬件，兰德雇用7000名程序员撰写25万行程序的美国第一套导弹防御计算机系统：整个系统连同27个子系统占地面积有半个足球场大小。


对于防守一方，各国的预警雷达只能探测到对方满载数百万吨当量核弹头飞来的导弹，但是对于拦截却无能为力：洲际弹道导弹都是在外太空完成主要的飞行，当转入下降阶段时初始速度可以达到音速的20倍左右，正常情况下基本上难以确定精确的导弹飞行路线，更无从拦截，留给后方疏散人员的时间不超过20分钟，以核武器的强大威力和杀伤半径来说是杯水车薪。所以当时的导弹防御计算机能计算出冲导弹飞向哪个目标区域，已经是很了不起的成就。


而现在随着上期我们说到的宙斯盾相控阵雷达预警系统和超级计算机中心的发展，洲际导弹的预警不仅更加精确，而且已经开始对飞行阶段洲际导弹进行拦截。


聪明的无人战争


如果要给所有不得不面对战争的人一个愿望，他们的愿望可能都是一样的：不死人。即摧毁敌方战斗能力。在过去，这个愿望可能被认为是天真儿童的戏言，但是在久的将来，却可能成为现实。


相信2010年，一个叫“大狗”的机器“驴子”震惊了大家。这是一个用脚踹都无法踹翻，继续自如行走的四足机器人。而让它行走自如的原因，除了那套精密的传感器外，就是安装在“驴子”体内的能够实时计算“驴子”重心的计算机。“大狗”已经获得了美国军方关注，打算用于山地战中替代肩挑人扛补给的后勤人员。


今后的无人机技术，也将引入人工智能技术和神经网络技术，以后的无人机打击作战，指挥员只需要决定开火与否，而目标搜索、判断、锁定，全部由无人机群完成。


战火纷飞的战场，救治伤员特别是从米线上接送、救治伤员，需要医疗人员巨大的勇气，付出极大的牺牲。


这个时候，计算机技术又开始扮演救世主。2009年，美军开始进行战场救护机器人项目的研发。2010年，由于物联网技术和3D图形虚拟现实技术的突破，这个项目也取得了突破性进展。


这个叫BEAR的机器人救护项目，机器人通过高速无线网络控制，能够用自身的传感器对伤员进行初步的检测，确认伤员伤情：并给予伤员现场语音自救指导(也可通过网络传达后方医生指导)。对于伤势较重需要后送的伤员，还能在后方医护人员的控制下，成为一个担架机器人，将伤员后送。


BEAR的未来，就是让军医控制的部分更少：救护机器人更加智能，通过士兵身上携带的RFID物联网芯片信息，快速从网络中取得伤者的血型、禁忌症等病历资料，评估伤情危险性，告知后方医院准备药品及器械等等，并能通过人工智能技术，处理一些紧急的现场伤情。


也许在未来某一天，战争的胜负，将取决于双方计算机信息技术水平的高低特别是人工智能水平的高低，而有关专家预测，这一切在50年内，恐怕就能实现。百通问答：


Q：民用IT技术真的能给军事技术以巨大推动或者改善吗?有具体案例吗?


A：军事信息技术在理论体系上走得比较靠前，比如互联网等等就是从军事领域而来。但是在生产实用领域有一定滞后性，甚至落后于民用水平。


F22战斗机作为第四代战斗机，其IT系统水平实际上只有20世纪80年代的水平。20世纪90年代中期，美国国防部研发了一种单兵数字化系统，包括激光瞄准具和安装在士兵头盔上的战场情况显示系统。这套系统重达80磅，造价9万美元。后来研究人员从一家消费电子产品零售商那里买来了英特尔公司的芯片等民用产品对其加以改造，结果使这套系统的重量降到了25磅，造价降至1万美元。


Q：这几年军事信息战方面比较热门的方向是什么?在民用领域有所涉及没有?


A：当然是网络作战了。几个军事强国都成立了“网军”。


目前比较热门的信息战应用领域正研究“信息系统攻击”，这个在民用领域的互联网安全领域中体现非常深刻。甚至军用系统也开始大量采用开源Linux系统进行二次开发，节省开发时间和经费。


无人机技术中的FPV显然也采用了部分民用高级无线安防监控系统技术，而军事研究中的“分布式运算系统”，说白了就是如今大红大紫的“云计算”。军民技术的互相渗透已经是一个必然的趋势了。


“二战风云”重塑军书


“二战风云”系列是大乾文化为了满足军迷需求，吸收国外最新“二战”研究成果，引进、编译制作推出的一套旨在颠覆传统军事观点的重磅大作。自出版以来，取得了口碑与销售的双丰收。


《东线狙击手》


这本书浸透了残酷和鲜血、道德和良心、英勇和懦弱、忠诚和背叛……因其对残酷战争的真实叙述，成为欧美军迷的必藏回忆录之一，目前此书已被翻译成12种语言。


地狱之门


二战德军最惨烈的突围战。


1944年1月，时值乌克兰冬春之交，雨雪不断，道路泥泞。苏军集结了乌克兰第一、第二方面军，以及近卫集团军约15万人包围了切尔卡瑟一带的德军约7万人。被命运抛弃的党卫军“维京”装甲师与3万多名陆军师士兵一起，迎向由暴风雪和苏联红军为他们构建的地狱之门。


大乾文化的“二战风云”系列有别于我们以往在书店里看到的所有“二战”图书。首先它观点中立，要么是一线士兵的回忆录，要么是欧美战史专家潜心十来年研究资料的结晶；其次它表现的是亲临战场的震撼，读完你能领会战场的真实，同时又能引起你对战争的强烈反思。


除了上面两本，此系列中的《最后的胜利》、《黑色血绒花》也己出版。